В Московском авиационном институте (МАИ) работают над внедрением новой для отечественной промышленности технологии – лазерной ударной обработки критически важных авиационных деталей из титановых и жаропрочных сплавов. Решение позволит снизить последствия от усталости материалов – затормозить рост микротрещин, возникающих во время длительной эксплуатации. Об этом CNews сообщили представители МАИ.
Работы ведутся при поддержке АО «ОДК» и Министерства науки и высшего образования России в рамках федерального проекта «Наука и кадры для производства средств производства и автоматизации». К проекту привлечены ведущие отраслевые институты и конструкторские бюро: ЦИАМ им. П.И. Баранова, АО «НИИД» – филиал АО «ОДК», ОКБ им. А. Люльки и ??ОДК-Авиадвигатель».
«В качестве объекта применения технологии можно рассмотреть компрессорные лопатки двигателей, которые испытывают колоссальные нагрузки. В двигатель при взлете и посадке могут попадать посторонние предметы – от пыли и камней до птиц. Это может повреждать кромки лопаток, что значительно снижает их прочность и ресурс. Новая технология, разрабатываемая в МАИ, позволяет значительно замедлить рост трещин в металле. Ее ключевое преимущество перед существующими методами – глубина воздействия», – сказал участник проекта, доцент кафедры 205 «Технология производства двигателей летательных аппаратов» МАИ Даниил Королев.
Технология применима для повышения ресурса не только лопаток, но и дисков, валов, зубчатых колес, силовых элементов конструкции планера самолета – для всех металлических деталей, которые сейчас упрочняют дробеударными методами. В этом случае поверхность детали обрабатывают дробью, которая оставляет микроскопические вмятины. Металл вокруг них сжимается, формируя упрочненный слой. Однако эффект от такой обработки ограничен глубиной около 0,3 мм.
Новая технология основана на использовании вместо дроби мощных лазерных импульсов, которые упрочняют поверхностный слой металла на глубину до 1,5 мм. А это значит, что трещина должна будет преодолеть больший путь, чем при классическом подходе, прежде чем достигнет «слабого» слоя.
Сейчас образцы обработанных по новой технологии лопаток проходят испытания на стенде Объединенной двигателестроительной корпорации. Полученные результаты уже впечатляют: усталостная прочность деталей, обработанных лазером, значительно превышает показатели серийных изделий. До конца 2027 г. планируется завершить изготовление первого отечественного технологического комплекса лазерной ударной обработки.
Поделиться
